JP2018083237A - 移動ユニットの劣化判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ねじの摩耗による劣化を適切に検出すること。【解決手段】ボールねじ及びナットのねじが摩耗していない移動ユニットでスライダを所定距離移動させ、読み取りユニットが読み取った起動基台の最大移動量Ｄ１を初期値とする初期値測定ステップと、移動ユニットの劣化を判定する際に、移動ユニットでスライダを所定距離移動させ、読み取りユニットが読み取ったスライダの最大移動量Ｄ２を測定する検査ステップと、初期値測定ステップより検査ステップの最大移動量Ｄ２が設定した閾値を超えて大きい場合、ねじが摩耗し移動ユニットが劣化したと判定する判定ステップと、を含み、最大移動量Ｄ１、最大移動量Ｄ２を測定する際は、サーボモータは常に一定のトルクで駆動させる。【選択図】図３Ｂ

Description

本発明は、移動ユニットの劣化判定方法に関する。

半導体ウエーハやパッケージ基板などを分割予定ラインに沿って加工する切削装置やレーザー加工装置などの加工装置は、チャックテーブルと、スピンドルやレーザー照射ユニットなどの加工ユニットとを相対移動させるために、ボールねじとモータとナットとを有する直動アクチュエータを備えている。直動アクチュエータは、目盛と読み取りユニットとによって位置補正が可能になっており、高速で所定の位置に移動することができるという利点を有する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−０２９９５２号公報

ボールねじとナットとは、グリスによって摩擦を減らしなめらかに高速移動ができるようになっている。ところが、ボールねじの表面に埃や異物が付着すると、付着した異物がボールねじやナットのねじを摩耗させるおそれがある。ボールねじやナットのねじが摩耗すると、移動体を支持、固定するナットが、ねじが摩耗していない状態より軽い力で移動しやすくなる。これにより、モータの制御でナットを所定の位置に位置付けようとしても、いわゆるオーバーランが発生しやすくなる。オーバーランが発生すると、モータの制御でナットを戻す動作が頻発し、ナットを所定の位置に位置付けるまでに時間を要する。また、オーバーランしたナットを戻す動作が連続すると、ナットが発振しているような状態となり、加工装置による被加工物の加工結果に影響を及ぼすおそれがある。

ボールねじやナットのねじが摩耗した状態でも、グリスを塗布すると、一時的にねじの摩耗が改善した状態と類似の状態となり、ナットの発振が改善することがある。しかし、このような状態で加工を継続すると、グリスの減少に伴って、ねじの摩耗が再発する。この場合、結局は、アクチュエータを交換したり、モータのトルクを調整する必要がある。このように、ねじの摩耗に気づきにくく、根本原因の改善まで時間がかかってしまうという課題もある。

本発明の目的は、ねじの摩耗による劣化を適切に検出することができる移動ユニットの劣化判定方法を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の移動ユニットの劣化判定方法は、被加工物を保持面で保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を加工する加工ユニットと、該チャックテーブル又は該加工ユニットである移動体を移動可能に支持する移動ユニットと、該移動ユニットに設置されたスケールを読み取るスケール読み取りユニットと、を備え、該移動ユニットは、サーボモータと、ボールねじと、該移動体を支持するナットと、を有する加工装置の該移動ユニットの劣化判定方法であって、該ボールねじ及び該ナットのねじが摩耗していない該移動ユニットで該移動体を所定距離移動させ、該読み取りユニットが読み取った該移動体の最大移動量を初期値とする初期値測定ステップと、該移動ユニットの劣化を判定する際に、該移動ユニットで該移動体を該所定距離移動させ、該読み取りユニットが読み取った該移動体の最大移動量を測定する検査ステップと、該初期値測定ステップより該検査ステップの該最大移動量が設定した閾値を超えて大きい場合、該ねじが摩耗し該移動ユニットが劣化したと判定する判定ステップと、を含み、該最大移動量を測定する際は、該サーボモータは常に一定のトルクで駆動させることをを特徴とする。

また、上記移動ユニットの劣化判定方法において、該判定ステップによる判定結果を報知する報知ステップを含むことができる。

また、上記移動ユニットの劣化判定方法において、該報知ステップは、該判定ステップによる該判定結果が該移動ユニットの劣化である場合、該初期値測定ステップにおいて読み取られた該移動体の最大移動量と、該検査ステップにおいて読み取られた該移動体の最大移動量とを報知することができる。

そこで、本願発明の移動ユニットの劣化判定方法では、ねじの摩耗による劣化を適切に検出することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る劣化判定方法で使用される切削装置の構成例を示す斜視図である。 図２Ａは、実施形態に係る劣化判定方法で使用される切削装置のＸ軸移動ユニットなどを示す平面図である。 図２Ｂは、実施形態に係る劣化判定方法で使用される切削装置のＹ軸移動ユニットなどを示す正面図である。 図３Ａは、初期値測定ステップにおいて、Ｙ軸ボールねじ及びＹ軸ナットのねじが摩耗していない状態のＹ軸スライダの最大移動量を示す概略図である。 図３Ｂは、検査ステップにおいて、Ｙ軸ボールねじ又はＹ軸ナットのねじが摩耗した状態のＹ軸スライダの最大移動量を示す概略図である。

以下、本発明に係る実施形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の一端向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸及びＹ軸を含むＸ，Ｙ平面は、水平面と平行である。Ｘ，Ｙ平面と直交するＺ軸方向は、鉛直方向である。

図１は、実施形態に係る劣化判定方法で使用される切削装置の構成例を示す斜視図である。図２Ａは、実施形態に係る劣化判定方法で使用される切削装置のＸ軸移動ユニットなどを示す平面図である。図２Ｂは、実施形態に係る劣化判定方法で使用される切削装置のＹ軸移動ユニットなどを示す正面図である。

実施形態に係る劣化判定方法で使用される加工装置としての切削装置１は、被加工物を切削して、被加工物を個々のデバイスに分割する装置である。

図１に示すように、切削装置１は、チャックテーブル１０と、一対の切削手段２０（加工ユニット）と、Ｘ軸移動ユニット３０と、一対のＹ軸移動ユニット４０と、一対のＺ軸移動ユニット５０と、Ｘ軸位置検出ユニット６０と、Ｙ軸位置検出ユニット７０と、制御手段（劣化判定ユニット）１００とを備える。

チャックテーブル１０は、被加工物を保持する。チャックテーブル１０は、図示しない回転駆動機構によって、一方向又は両方向に独自に回転軸を中心として回転可能である。チャックテーブル１０は、保持面１０ａと、Ｘ軸スライダ（移動体）１１と、クランプ１２とを有する。保持面１０ａは、円板状に形成されている。保持面１０ａは、ＸＹ平面に平行に配置されている。保持面１０ａは、多数の細かな吸引孔を有する多孔質の材料で形成されている。保持面１０ａは、図示しない真空吸引源と連通されている。保持面１０ａは、真空吸引源の負圧により、被加工物を吸引保持する。Ｘ軸スライダ１１は、チャックテーブル１０を支持する。クランプ１２は、被加工物の周囲の環状フレームを挟持する。クランプ１２は、チャックテーブル１０の周囲に複数配置されている。

切削手段２０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物を切削する。切削手段２０は、被加工物を切削する切削ブレード２１と、切削ブレード２１を装着したスピンドル２２と、スピンドルハウジング２３と、Ｙ軸スライダ（移動体）２４と、Ｚ軸スライダ（移動体）２５とを有する。切削手段２０は、Ｙ軸スライダ２４及びＺ軸スライダ２５を介して、装置本体２から立設した一対の脚部３にそれぞれ配置されている。一対の脚部３は、上端が梁部４により連結されている。切削手段２０は、Ｙ軸スライダ２４を介して、Ｙ軸移動ユニット４０によりＹ軸方向に移動自在に配置されている。切削手段２０は、Ｚ軸スライダ２５を介してＺ軸移動ユニット５０によりＺ軸方向に移動自在に配置されている。切削手段２０は、Ｙ軸移動ユニット４０及びＺ軸移動ユニット５０により、チャックテーブル１０の表面の任意の位置に切削ブレード２１を位置付ける。

切削手段２０は、被加工物の上面を撮像する図示しない撮像手段を有する。撮像手段は、チャックテーブル１０に保持された切削加工前の被加工物の加工すべき領域を撮像するＣＣＤカメラを有する。ＣＣＤカメラは、被加工物と切削手段２０の切削ブレード２１との位置合わせを行なうアライメントを遂行するための画像を撮像する。撮像手段は、撮像した画像を制御手段１００に出力する。撮像手段は、切削手段２０のスピンドルハウジング２３に配置されている。

切削ブレード２１は、極薄の円板状かつ環状に形成された切削砥石である。スピンドル２２は、切削ブレード２１を回転させることで被加工物を切削する。スピンドル２２は、切削ブレード２１を着脱可能に装着する。スピンドル２２は、スピンドルハウジング２３内に収容されている。切削ブレード２１及びスピンドル２２の軸心は、Ｙ軸方向と平行に設定されている。スピンドルハウジング２３は、Ｚ軸スライダ２５を介してＺ軸移動ユニット５０に支持されている。

図２Ａに示すように、Ｘ軸移動ユニット３０は、チャックテーブル１０と切削手段２０とを相対的にＸ軸方向（加工送り方向）に移動可能に支持する。Ｘ軸移動ユニット３０は、Ｘ軸ボールねじ（ボールねじ）３１と、Ｘ軸ボールねじ３１を軸心回りに回転させるＸ軸サーボモータ（サーボモータ）３２と、一対のＸ軸ガイドレール３３と、Ｘ軸ナット（ナット）３４とを有する。

Ｘ軸ボールねじ３１は、装置本体２上に軸心回りに回転自在に配置されている。Ｘ軸ボールねじ３１は、軸心がＸ軸方向と平行に配置されている。Ｘ軸ボールねじ３１は、チャックテーブル１０のＸ軸スライダ１１の下部に配置され、Ｘ軸スライダ１１を支持するＸ軸ナット３４と螺合している。一対のＸ軸ガイドレール３３は、装置本体２上にＸ軸ボールねじ３１と平行に配置されている。一対のＸ軸ガイドレール３３は、Ｘ軸スライダ１１の下部に配置された図示しないレール受け部をＸ軸方向に移動自在に支持する。Ｘ軸サーボモータ３２がＸ軸ボールねじ３１を軸心回りに回転すると、Ｘ軸スライダ１１が装置本体２に対してＸ軸方向に移動する。Ｘ軸移動ユニット３０は、Ｘ軸サーボモータ３２により発生した回転力によりＸ軸ボールねじ３１を回転駆動させることで、Ｘ軸スライダ１１を一対のＸ軸ガイドレール３３によりガイドしつつＸ軸方向に移動させる。

Ｘ軸サーボモータ３２は、所定のトルクでＸ軸ボールねじ３１を駆動して、Ｘ軸スライダ１１を所定距離移動させる。Ｘ軸ボールねじ３１又はＸ軸ナット３４が摩耗すると、Ｘ軸サーボモータ３２を所定のトルクで駆動して所定距離移動させようとした際に、Ｘ軸スライダ１１が所定距離よりオーバランする。

図２Ｂに示すように、Ｙ軸移動ユニット４０は、チャックテーブル１０と切削手段２０とを相対的にＹ軸方向に移動可能に支持する。Ｙ軸移動ユニット４０は、Ｙ軸ボールねじ（ボールねじ）４１と、Ｙ軸ボールねじ４１を軸心回りに回転させるＹ軸サーボモータ（サーボモータ）４２と、一対のＹ軸ガイドレール４３と、Ｙ軸ナット（ナット）４４（図３Ａ、図３Ｂ参照）とを有する。

Ｙ軸ボールねじ４１は、梁部４上に軸心回りに回転自在に配置されている。Ｙ軸ボールねじ４１は、切削手段２０に対応し一対配置されている。Ｙ軸ボールねじ４１は、軸心がＹ軸方向と平行に配置されている。Ｙ軸ボールねじ４１は、対応する切削手段２０のＹ軸スライダ２４に配置され、Ｙ軸スライダ２４を支持するＹ軸ナット４４と螺合している。Ｙ軸サーボモータ４２は、Ｙ軸ボールねじ４１に対応して一対配置され、対応するＹ軸ボールねじ４１を軸心回りに回転する。一対のＹ軸ガイドレール４３は、梁部４上にＹ軸ボールねじ４１と平行に配置されている。一対のＹ軸ガイドレール４３は、Ｙ軸スライダ２４に配置された図示しないレール受け部をＹ軸方向に移動自在に支持する。Ｙ軸サーボモータ４２がＹ軸ボールねじ４１を軸心回りに回転すると、対応するＹ軸スライダ２４が梁部４に対してＹ軸方向に移動する。Ｙ軸移動ユニット４０は、Ｙ軸サーボモータ４２により発生した回転力によりＹ軸ボールねじ４１を回転駆動させることで、対応するＹ軸スライダ２４を一対のＹ軸ガイドレール４３によりガイドしつつＹ軸方向に移動させる。

Ｙ軸サーボモータ４２は、所定のトルクでＹ軸ボールねじ４１を駆動して、対応するＹ軸スライダ２４を所定距離移動させる。Ｙ軸ボールねじ４１又はＹ軸ナット４４が摩耗すると、Ｙ軸サーボモータ４２を所定のトルクで駆動して所定距離移動させようとした際に、Ｙ軸スライダ２４が所定距離よりオーバランする。

図１に戻って、Ｚ軸移動ユニット５０は、チャックテーブル１０と切削手段２０とを相対的に鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動可能に支持する。Ｚ軸移動ユニット５０は、Ｚ軸ボールねじ（ボールねじ）５１と、Ｚ軸ボールねじ５１を軸心回りに回転させるＺ軸サーボモータ（サーボモータ）５２と、一対のＺ軸ガイドレール５３と、図示しないＺ軸ナット（ナット）とを有する。

Ｚ軸ボールねじ５１は、Ｙ軸スライダ２４上に軸心回りに回転自在に配置されている。Ｚ軸ボールねじ５１は、軸心がＺ軸方向と平行に配置されている。Ｚ軸ボールねじ５１は、対応する切削手段２０のＺ軸スライダ２５に配置され、Ｚ軸スライダ２５を支持するＺ軸ナットと螺合している。Ｚ軸サーボモータ５２は、Ｚ軸ボールねじ５１に対応して一対配置され、対応するＺ軸ボールねじ５１を軸心回りに回転する。一対のＺ軸ガイドレール５３は、Ｙ軸スライダ２４上にＺ軸ボールねじ５１と平行に配置されている。一対のＺ軸ガイドレール５３は、Ｚ軸スライダ２５に配置された図示しないレール受け部をＺ軸方向に移動自在に支持する。Ｚ軸サーボモータ５２がＺ軸ボールねじ５１を軸心回りに回転すると、対応するＺ軸スライダ２５が梁部４に対してＺ軸方向に移動する。Ｚ軸移動ユニット５０は、Ｚ軸サーボモータ５２により発生した回転力によりＺ軸ボールねじ５１を回転駆動させることで、対応するＺ軸スライダ２５を一対のＺ軸ガイドレール５３によりガイドしつつＺ軸方向に移動させる。

図２Ａに示すように、Ｘ軸位置検出ユニット６０は、装置本体２に対するＸ軸スライダ１１、言い換えると、チャックテーブル１０のＸ軸方向の位置を検出する。Ｘ軸位置検出ユニット６０は、検出結果を制御手段１００に出力する。Ｘ軸位置検出ユニット６０は、Ｘ軸スケール（スケール）６１と、Ｘ軸読み取りユニット（スケール読み取りユニット）６２とを有する。

Ｘ軸スケール６１は、Ｘ軸移動ユニット３０に設置されている。より詳しくは、Ｘ軸スケール６１は、チャックテーブル１０のＸ軸スライダ１１の可動方向であるＸ軸方向に沿って装置本体２上に配置されている。Ｘ軸スケール６１は、板状に形成されている。Ｘ軸スケール６１は、Ｘ軸方向の位置を示す図示しない目盛を有する。

Ｘ軸読み取りユニット６２は、Ｘ軸スケール６１の目盛を読み取り、読み取った結果を制御手段１００に出力する。Ｘ軸読み取りユニット６２は、チャックテーブル１０のＸ軸スライダ１１に取り付けられている。Ｘ軸読み取りユニット６２は、Ｘ軸スケール６１の目盛に対面する位置に配置されている。Ｘ軸読み取りユニット６２は、例えば、Ｘ軸スケール６１の目盛の反射光を読み取る光学式のものであってもよい。または、Ｘ軸読み取りユニット６２は、Ｘ軸スケール６１の目盛がＸ軸方向に変化する磁気信号を保持するものである場合、磁気信号を読み取って位置情報に変換するといった磁気式のものであってもよい。

図２Ｂに示すように、Ｙ軸位置検出ユニット７０は、梁部４に対するＹ軸スライダ２４のＹ軸方向の位置、言い換えると、装置本体２に対する切削手段２０のＹ軸方向の位置を検出する。言い換えると、Ｙ軸位置検出ユニット７０は、チャックテーブル１０に対する切削手段２０のＹ軸方向の位置を検出する。Ｙ軸位置検出ユニット７０は、検出結果を制御手段１００に出力する。Ｙ軸位置検出ユニット７０は、Ｙ軸スケール（スケール）７１と、Ｙ軸読み取りユニット（スケール読み取りユニット）７２とを有する。

Ｙ軸スケール７１は、Ｙ軸移動ユニット４０に設置されている。より詳しくは、Ｙ軸スケール７１は、切削手段２０のＹ軸スライダ２４の可動方向であるＹ軸方向に沿って梁部４上に配置されている。Ｙ軸スケール７１は、板状に形成されている。Ｙ軸スケール７１は、Ｙ軸方向の位置を示す図示しない目盛を有する。

Ｙ軸読み取りユニット７２は、Ｙ軸スケール７１の目盛を読み取り、読み取った結果を制御手段１００に出力する。Ｙ軸読み取りユニット７２は、切削手段２０のＹ軸スライダ２４にアーム部２４１（図３Ａ参照）を介して取り付けられている。Ｙ軸読み取りユニット７２は、Ｙ軸スケール７１の目盛に対面する位置に配置されている。Ｙ軸読み取りユニット７２は、例えば、Ｙ軸スケール７１の目盛の反射光を読み取る光学式のものであってもよい。または、Ｙ軸読み取りユニット７２は、Ｙ軸スケール７１の目盛がＹ軸方向に変化する磁気信号を保持するものである場合、磁気信号を読み取って位置情報に変換するといった磁気式のものであってもよい。

制御手段１００は、上述した構成要素をそれぞれ制御して、被加工物に対する加工動作を切削装置１に実施させる。制御手段１００は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等で構成された演算処理装置やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備える図示しないマイクロプロセッサを主体として構成されている。制御手段１００は、ＲＯＭに記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、切削装置１を制御するための制御信号を、出力インターフェイスを介して切削装置１の上述した構成要素に出力する。制御手段１００は、加工動作の状態や画像などを表示する表示手段や、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる図示しない操作手段と接続されている。

次に、上記のように構成された切削装置１における、実施形態に係る移動ユニットの劣化判定方法について説明する。移動ユニットの劣化判定方法は、初期値測定ステップと、検査ステップと、判定ステップと、報知ステップとを含む。移動ユニットの劣化判定方法は、Ｘ軸移動ユニット３０と一対のＹ軸移動ユニット４０とに対して、それぞれ実施する。本実施形態では、一方のＹ軸移動ユニット４０の劣化を判定する場合について説明する。以下の説明では、Ｘ軸移動ユニット３０と一対のＹ軸移動ユニット４０との各構成要素を区別して説明する必要がない場合、単に、「移動ユニット」、「ボールねじ」、「ナット」などという。

まず、初期値測定ステップを実施する。図３Ａを用いて、初期値測定ステップを説明する。図３Ａは、初期値測定ステップにおいて、Ｙ軸ボールねじ及びＹ軸ナットのねじが摩耗していない状態のＹ軸スライダの最大移動量を示す概略図である。初期値測定ステップでは、一方のＹ軸移動ユニット４０について、Ｙ軸ボールねじ４１及びＹ軸ナット４４のねじが摩耗していないＹ軸移動ユニット４０でＹ軸スライダ２４を所定距離移動させ、Ｙ軸位置検出ユニット７０のＹ軸読み取りユニット７２が読み取ったＹ軸スライダ２４の最大移動量Ｄ１を初期値とする。

Ｙ軸ボールねじ４１及びＹ軸ナット４４のねじが摩耗していないとは、Ｙ軸サーボモータ４２を所定のトルクで駆動させ所定距離移動するよう指示した際に、Ｙ軸スライダ２４がオーバーランせず所定距離移動する状態をいう。Ｙ軸ボールねじ４１又はＹ軸ナット４４のねじが摩耗しているとは、Ｙ軸サーボモータ４２を所定のトルクで駆動させ所定距離移動するよう指示した際に、Ｙ軸スライダ２４が所定距離よりオーバーランする状態をいう。例えば、切削装置１の出荷時、Ｙ軸ボールねじ４１及びＹ軸ナット４４のねじは摩耗していない状態である。また、例えば、Ｙ軸ボールねじ４１及びＹ軸ナット４４のねじが摩耗し、Ｙ軸ボールねじ４１又はＹ軸ナット４４が交換されたり、Ｙ軸サーボモータ４２のトルクが調整されたりしてメンテナンスが実施された後、Ｙ軸ボールねじ４１及びＹ軸ナット４４のねじは摩耗していない状態であるという。Ｙ軸ボールねじ４１及びＹ軸ナット４４のねじが摩耗していないとは、言い換えると、トルクとＹ軸スライダ２４の移動距離との関係が適切に調節され、Ｙ軸移動ユニット４０の位置出しされた状態にあることをいう。

初期値測定ステップは、例えば、切削装置１の出荷時、実施される。または、初期値測定ステップは、例えば、切削装置１のＹ軸移動ユニット４０の位置出しされた後、実施される。

制御手段１００は、一方のＹ軸移動ユニット４０に対して、Ｙ軸サーボモータ４２を所定のトルクで駆動させる制御信号を出力し、Ｙ軸移動ユニット４０でＹ軸スライダ２４をＹ軸方向に移動させる。制御手段１００は、Ｙ軸位置検出ユニット７０のＹ軸読み取りユニット７２で、Ｙ軸スライダ２４のＹ軸方向の最大移動量Ｄ１を読み取らせる。より詳しくは、制御手段１００は、Ｙ軸読み取りユニット７２で、Ｙ軸スライダ２４の移動前の位置に対応するＹ軸スケール７１の目盛を読み取らせる。制御手段１００は、Ｙ軸読み取りユニット７２で、Ｙ軸スライダ２４の移動後の位置に対応するＹ軸スケール７１の目盛を読み取らせる。制御手段１００は、読み取った移動前の目盛と移動後の目盛との差分を最大移動量Ｄ１とする。制御手段１００は、読み取った最大移動量Ｄ１を初期値として記憶部に記憶させる。

初期値測定ステップを実施した後、制御手段１００は、切削装置１に被加工物に対する加工動作を実施させる。

切削装置１における加工動作について説明する。制御手段１００は、Ｘ軸移動ユニット３０によりチャックテーブル１０を切削手段２０の下方に向かって移動して、一方の切削手段２０に固定された撮像手段の下方にチャックテーブル１０に保持された被加工物を位置付ける。そして、制御手段１００は、撮像手段にチャックテーブル１０に保持された被加工物を撮像させる。撮像手段は、撮像した画像の情報を制御手段１００に出力する。そして、制御手段１００が、チャックテーブル１０に保持された被加工物の分割予定ラインと、切削手段２０の切削ブレード２１との位置合わせを行なうためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、チャックテーブル１０に保持された被加工物と切削手段２０との相対位置を調整する。

そして、制御手段１００は、加工内容情報に基づいて、Ｘ軸移動ユニット３０とＹ軸移動ユニット４０とＺ軸移動ユニット５０とにより、切削ブレード２１と被加工物とを分割予定ラインに沿って相対的に移動させて、切削ブレード２１により分割予定ラインを切削させる。

制御手段１００は、すべての分割予定ラインを切削して、被加工物を個々のデバイスに分割すると、チャックテーブル１０を切削手段２０の下方から退避させた後、チャックテーブル１０の吸引保持及びクランプ１２の挟持を解除させる。そして、オペレータが分割された複数のデバイスなどをチャックテーブル１０上から取り除くとともに、切削前の被加工物を再度、チャックテーブル１０上に載置し、前述の工程を繰り返して、被加工物を個々のデバイスに分割する。

上記のような加工動作を実施し、例えば、初期値測定ステップを実施してから、所定時間の経過後、又は、被加工物に対する加工動作を所定回数実施した後、検査ステップを実施する。または、オペーレータの操作で、任意のタイミングで、検査ステップを実施してもよい。検査ステップは、Ｙ軸移動ユニット４０のＹ軸ボールねじ４１又はＹ軸ナット４４にグリスを塗布する前に実施される。グリスを塗布すると、一時的にねじの摩耗が改善した状態と類似の状態となり、ナットの発振が改善することがあるためである。

図３Ｂを用いて、検査ステップを説明する。図３Ｂは、検査ステップにおいて、Ｙ軸ボールねじ又はＹ軸ナットのねじが摩耗した状態のＹ軸スライダの最大移動量を示す概略図である。検査ステップでは、一方のＹ軸移動ユニット４０の劣化を判定する際に、Ｙ軸移動ユニット４０でＹ軸スライダ２４を所定距離移動させ、Ｙ軸読み取りユニット７２が読み取ったＹ軸スライダ２４の最大移動量Ｄ２を測定する。

制御手段１００は、一方のＹ軸移動ユニット４０に対して、Ｙ軸サーボモータ４２を初期値測定ステップと同じ所定のトルクで駆動させ所定距離移動させる制御信号を出力し、Ｙ軸移動ユニット４０でＹ軸スライダ２４をＹ軸方向に移動させる。制御手段１００は、Ｙ軸位置検出ユニット７０のＹ軸読み取りユニット７２で、Ｙ軸スライダ２４のＹ軸方向の最大移動量Ｄ２を読み取らせる。より詳しくは、制御手段１００は、Ｙ軸読み取りユニット７２で、Ｙ軸スライダ２４の移動前の位置に対応するＹ軸スケール７１の目盛を読み取らせる。制御手段１００は、Ｙ軸読み取りユニット７２で、Ｙ軸スライダ２４の移動後の位置に対応するＹ軸スケール７１の目盛を読み取らせる。制御手段１００は、読み取った移動前の目盛と移動後の目盛との差分を最大移動量Ｄ２とする。制御手段１００は、読み取った最大移動量Ｄ２を記憶部に記憶させる。

検査ステップを実施した後、判定ステップを実施する。判定ステップでは、初期値測定ステップより検査ステップの最大移動量Ｄ２が設定した閾値を超えて大きい場合、ねじが摩耗しＹ軸移動ユニット４０が劣化したと判定する。閾値は、例えば、１０μｍ〜５０μｍ程度である。

制御手段１００は、最大移動量Ｄ１と最大移動量Ｄ２との差分Ｄ３が設定した閾値を超えて大きい場合、Ｙ軸ボールねじ４１又はＹ軸ナット４４のねじが摩耗しＹ軸移動ユニット４０が劣化したと判定する。制御手段１００は、判定結果を記憶部に記憶する。

判定ステップを実施した後、報知ステップを実施する。報知ステップでは、判定ステップによる判定結果をオペレータに報知する。本実施形態では、報知ステップでは、判定ステップによる判定結果がＹ軸移動ユニット４０の劣化である場合、初期値測定ステップにおいて読み取られたＹ軸スライダ２４の最大移動量Ｄ１と、検査ステップにおいて読み取られたＹ軸スライダ２４の最大移動量Ｄ２とをオペレータに報知する。好ましくは、判定結果がＹ軸移動ユニット４０の劣化である場合、初期値測定ステップにおいて読み取られたＹ軸スライダ２４の最大移動量Ｄ１及び検査ステップにおいて読み取られたＹ軸スライダ２４の最大移動量Ｄ２と、その差分Ｄ３とをオペレータに報知する。

制御手段１００は、記憶した判定結果をオペレータに報知する。より詳しくは、制御手段１００は、表示手段に対して、判定結果を出力する制御信号を出力する。本実施形態では、制御手段１００は、表示手段に対して、判定結果として、Ｙ軸スライダ２４の最大移動量Ｄ１と最大移動量Ｄ２とを数値で表示する制御信号を出力する。好ましくは、制御手段１００は、表示手段に対して、判定結果として、Ｙ軸スライダ２４の最大移動量Ｄ１及び最大移動量Ｄ２と、その差分Ｄ３とを数値で表示する制御信号を出力してもよい。

オペレータは、表示手段の表示を確認し、判定結果を確認する。本実施形態では、オペレータは、表示手段で、Ｙ軸スライダ２４の最大移動量Ｄ１及び最大移動量Ｄ２と、その差分Ｄ３とを数値で確認する。

報知ステップで判定結果を確認した後、必要に応じて、Ｙ軸ボールねじ４１又はＹ軸ナット４４を交換したり、Ｙ軸サーボモータ４２のトルクを調整したりして、切削装置１のＹ軸移動ユニット４０の位置出しを実施する。

そして、位置出しを実施した後、再び初期値測定ステップを実施し、被加工物に対する加工動作し、検査ステップを実施する工程を繰り返す。

上記のような切削装置１における移動ユニットの劣化判定方法の工程を、他方のＹ軸移動ユニット４０、Ｘ軸移動ユニット３０についても、それぞれ実施する。

以上のように、本実施形態によれば、切削装置１のＸ軸移動ユニット３０と一対のＹ軸移動ユニット４０とについて、それぞれ、ボールねじ及びナットのねじの摩耗の有無を正確に判定することができる。このように、本実施形態によれば、ねじの摩耗による劣化を適切に検出することができる。

本実施形態によれば、初期値測定ステップより検査ステップの最大移動量Ｄ２が設定した閾値を超えて大きい場合、ねじが摩耗し移動ユニットが劣化したと判定する。これにより、本実施形態は、閾値を小さく設定することで、ボールねじ又はナットのねじの摩耗がごく少量の場合も、ねじの摩耗による劣化を判定することができる。このように、本実施形態は、ねじの摩耗による劣化を早期に検出することができる。

本実施形態により、移動ユニットのボールねじ及びナットのねじの摩耗の有無が正確に判定されることで、ナットがボールねじ上をオーバーランするような状態となることを回避することができる。これにより、本実施形態は、ナットのオーバーランを戻す動作が連続することで、ナットが発振しているような状態となることを抑制することができる。このようして、本実施形態は、切削装置１の加工結果を高精度に保つことができる。

本実施形態によれば、例えば、初期値測定ステップにおいて読み取られた最大移動量Ｄ１及び検査ステップにおいて読み取られた最大移動量Ｄ２と、その差分Ｄ３とを数値で表示することができる。これにより、本実施形態によれば、オペレータは、移動ユニットのボールねじ及びナットのねじの摩耗の程度を正確に確認することができる。

Ｘ軸移動ユニット３０と一対のＹ軸移動ユニット４０との劣化判定は、同じタイミングで実施してもよいし、切削装置１の加工内容情報に基づいて適切なタイミングを判定し、それぞれ異なるタイミングで実施してもよい。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

前述した実施形態では、加工装置として切削装置１について説明したが、本発明では、切削装置１に限ることなく種々の装置に適用することができる。

１ 切削装置（加工装置）
１０ チャックテーブル
１０ａ 保持面
１１ Ｘ軸スライダ（移動体）
２０ 切削手段（加工ユニット）
２１ 切削ブレード
２４ Ｙ軸スライダ（移動体）
２５ Ｚ軸スライダ（移動体）
３０ Ｘ軸移動ユニット（移動ユニット）
３１ Ｘ軸ボールねじ（ボールねじ）
３２ Ｘ軸サーボモータ（サーボモータ）
３４ Ｘ軸ナット（ナット）
４０ Ｙ軸移動ユニット（移動ユニット）
４１ Ｙ軸ボールねじ（ボールねじ）
４２ Ｙ軸サーボモータ（サーボモータ）
４４ Ｙ軸ナット（ナット）
５０ Ｚ軸移動ユニット（移動ユニット）
５１ Ｚ軸ボールねじ（ボールねじ）
５２ Ｚ軸サーボモータ（サーボモータ）
６０ Ｘ軸位置検出ユニット
６１ Ｘ軸スケール（スケール）
６２ Ｘ軸読み取りユニット（スケール読み取りユニット）
７０ Ｙ軸位置検出ユニット
７１ Ｙ軸スケール（スケール）
７２ Ｙ軸読み取りユニット（スケール読み取りユニット）

Claims (3)

1. 被加工物を保持面で保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を加工する加工ユニットと、該チャックテーブル又は該加工ユニットである移動体を移動可能に支持する移動ユニットと、該移動ユニットに設置されたスケールを読み取るスケール読み取りユニットと、を備え、該移動ユニットは、サーボモータと、ボールねじと、該移動体を支持するナットと、を有する加工装置の該移動ユニットの劣化判定方法であって、
   該ボールねじ及び該ナットのねじが摩耗していない該移動ユニットで該移動体を所定距離移動させ、該スケール読み取りユニットが読み取った該移動体の最大移動量を初期値とする初期値測定ステップと、
   該移動ユニットの劣化を判定する際に、該移動ユニットで該移動体を該所定距離移動させ、該スケール読み取りユニットが読み取った該移動体の最大移動量を測定する検査ステップと、
   該初期値測定ステップより該検査ステップの該最大移動量が設定した閾値を超えて大きい場合、該ねじが摩耗し該移動ユニットが劣化したと判定する判定ステップと、を含み、
   該最大移動量を測定する際は、該サーボモータは常に一定のトルクで駆動させる移動ユニットの劣化判定方法。
2. 該判定ステップによる判定結果を報知する報知ステップを含む請求項１に記載の移動ユニットの劣化判定方法。
3. 該報知ステップは、該判定ステップによる該判定結果が該移動ユニットの劣化である場合、該初期値測定ステップにおいて読み取られた該移動体の最大移動量と、該検査ステップにおいて読み取られた該移動体の最大移動量とを報知する請求項２に記載の移動ユニットの劣化判定方法。

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